题目内容

9．物理兴趣小组的同学“探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关”的实验．将一段电阻丝装在透明、密闭的容器中，橡胶管将密闭容器和装有红色液体的U形玻璃管相连，如图所示．请你回答下列问题：

（1）在实验中，密闭容器内的空气质量应该相等（选填“相等”或“不相等”），观察U开玻璃管中液面度差的目的是：来显示甲、乙容器内空气温度的变化；
（2）如图（甲）所示，密闭容器内的电阻分别为5Ω和10Ω，实验探究的是电流通过导体产生的热量与电阻的关系，根据本次实验现象可得到的实验结论是在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；如图（乙）所示，密闭容器内的电阻均为5Ω，另有一个5Ω电阻在容器外部，与其中一个容器内的电阻并联，实验探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关系；根据本次实验现象可得到的实验结论是在时间和电阻相同时，电流越大，产生的热量越多．

分析 （1）在实验前，为了使U形管中的左右液面相平，即两边产生的压强相等，应该在容器内封闭质量相等的空气．这样便于利用控制变量法和转换法对各个猜想进行探究，也排除其它因素对实验过程的影响；
（2）电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关，实验探究时应采用控制变量法．

解答 解：（1）为了便于利用控制变量法和转换法对各个猜想进行探究，在实验前，应该使U形管中的左右两管液面相平，即两边产生的压强相等，这样应在容器内封闭质量相等的空气；实验中是通过观察“U”形管中液面的高度差来显示甲、乙容器内空气温度的变化．像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫转换法；
（2）图甲中，密闭容器内的电阻分别为5Ω和10Ω，电阻串联，通电时间和电流相同，电阻不同，故实验探究的是电流通过导体产生的热量与电阻的关系；由实验现象可得到的实验结论是：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；
图乙中，电阻相同，通电时间相同，电流不同，故实验探究的是电流通过导体产生的热量与电流的关系；根据本次实验现象可得到的实验结论是：在时间和电阻相同时，电流越大，产生的热量越多．
故答案为：（1）相等；来显示甲、乙容器内空气温度的变化；
（2）与电阻；在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多；电流；在时间和电阻相同时，电流越大，产生的热量越多．

点评 此题考查了电流产生热量的决定因素，实验过程中渗透了转换法和控制变量法的应用，有一定的综合性．

练习册系列答案
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20．如图，电压表测量的是（　　）
A．L1两端的电压B．L2两端的电压
C．L1和电源两端电压D．电源电压
17．在“测定小灯泡的电阻”实验中（小灯泡标有“2.5V”字样）：
（1）如图所示，小丽所接的实验电路存在连接错误，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确．请你在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法．
（2）甲组同学连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭．检查后，发现连线正确，请你找出实验中两个操作不当之处：
①连接电路时，开关没断开；②变阻器接入电路中的电阻不是最大．
（3）丙组同学闭合开关后，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来他们应C
A．更换小灯泡B．检查电路是否断路
C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4）小芳连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的过程中发现，电流表示数变大时，电压表示数反而减小，经检查所有器材均完好．你认为出现上述现象的原因是电压表接在了滑动变阻器两端．
4．在探究“影响电流热效应的因素”实验中：
（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少．这种研究方法叫转换法．若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用煤油（选填“煤油”或“水”），理由是煤油的比热容比水的比热容小，相等的质量吸收相同的热量，温度上升明显．
下面的探究实例中，也是采用这种研究方法的是C．
A．探究电流与电压、电阻的关系
B．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
C．在探究影响动能大小因素的实验中，小车动能的大小通过木块移动的距离来比较．
（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（如表）．
实验次数电流/A通电时间/s电阻/Ω温度升高量/°C
10.330101.5
20.630106.0
由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流越大，其产生的热量越多．
（3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择乙图中B（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶串联（选填“串联”或“并联”）．
14．下列有关热现象的解释错误的是（　　）
A．炒菜时冒出的“白气”是汽化后的水蒸气
B．高压锅是利用液体的沸点随气压增大而升高的原理工作的
C．高空中的冰晶下落变成雨滴是熔化
D．雪灾时在马路上撒盐是为了降低积雪的熔点
1．下列现象中属于机械运动的是（　　）
A．小树长高了B．太阳落山了C．人的思维D．铁生锈了
18．在摩托车内燃机排气管上加装消声器，是在声源处减少了噪声，在马路和住宅间设立屏障或植树造林，是在传播过程中减少噪声．
19．如图是某个小型十是路口中央信号灯的模拟电路图，灯箱中有四盏灯分别是南北方向的红灯L1、绿灯L2；东西方向的红灯L3、绿灯L4，下列电路图中符合路口信号的电路图是（　　）
A．B．
C．D．

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